FlexiForce Vs autres FSR : différences technologiques, linéarité, dérive et autres critères

Toutes les résistances sensibles à la force ne sont pas équivalentes. Certains facteurs de performance significatifs doivent être pris en compte avant de vous lancer.

Cet article compare les capteurs de force ultra-minces FlexiForce™ (Technologie FSR Thru Mode) aux composants FSR Shunt Mode. Il présente quelques caractéristiques spécifiques qui différencient ces deux technologies en s'appuyant sur des données vérifiables provenant de tiers.

La technologie Flexiforce apparait comme la meilleure option en matière de capteur FSR sur la base de 5 critères clés de précision. Comparez par vous-même, et lisez les recherches publiées.

L'objectif de Tekscan étant de toujours offrir à ses clients la meilleure solution de mesure de force pour chaque application, les critères de performance que nous présentons sont ceux que nous jugeons les plus importants pour les ingénieurs concepteurs.

Voici donc ce que nous avons :

Circuits imprimés ultra-minces et flexibles composés de deux substrats flexibles (film polyester).

Dispositifs à couche épaisse en polymère composés de deux membranes séparées par un mince espace d'air.

#1 : Linéarité

Pour les deux tests d'étalonnage présentés ci-dessous, FlexiForce offre une corrélation plus linéaire. Dans les deux cas, la résistance sensible à la force en mode Shunt est apparue particulièrement non linéaire dans la plage de force 0-4 N.

#2 : Dérive

Dans ce test, les capteurs FlexiForce et Shunt Mode ont été soumis à une force de 15 N pendant 10 minutes. La sortie des capteurs a été échantillonnée à une fréquence de 20 Hz. Comme les résultats ci-dessus le démontrent, le capteur Shunt Mode présente un pourcentage d'erreur beaucoup plus important par rapport à la valeur initiale pendant la durée de sollicitation.

Dans ce test, un capteur FlexiForce A401 et un capteur en mode Shunt ont été placés dans un tube pendant 12 heures. Les relevés de tension ont été enregistrés toutes les minutes. Après cinq heures de test, la lecture de la tension en mode Shunt s'est abaissée de 3V à 0V, tandis que le FlexiForce a produit une tension constante d'environ 3V pendant plus de 12 heures. Non seulement le capteur FlexiForce n'a pas présenté de dérive de résistance, mais il a également montré qu'il était capable de mesurer des forces pouvant atteindre 110 N avec une précision de 0,5 N.

#3 : Précision dynamique

Pour cet essai, les capteurs FlexiForce et Shunt Mode ont été montés sur le doigt d'un dispositif de rééducation de la préhension. Le sujet portant le dispositif a reçu pour instruction de pincer un dynamomètre à jauge de déformation en faisant varier l'effort à raison d'un pincement toutes les deux secondes pendant une période de 10 secondes afin de déterminer la réponse du capteur à une charge dynamique lente. Le test a été répété cinq fois sur trois gammes de force (0-20 N, 0-25 N et 0-30 N). L'erreur totale à chaque niveau de force a été calculée comme la différence entre la force mesurée à l'aide du dynamomètre et la force obtenue à partir de la sortie du capteur testé.

Comme le montrent les résultats suivants, le capteur FlexiForce est nettement plus précis que le capteur en mode Shunt dans les trois plages de force.

#4 : Gamme dynamique

Selon les spécifications du fabricant, la technologie FlexiForce peut mesurer une plus large gamme de force avec une plus grande précision que la majorité des composants résistifs de mesure de force en mode Shunt. La plage de force des capteurs FlexiForce peut également être ajustée pour répondre aux besoins de l'application.

# 5 : Dépendance à la surface contact

Au cours de ce test, les capteurs FlexiForce ont transmis la même valeur de sortie lorsqu'ils ont été sollicités successivement au moyen de trois concentrateurs de charge de diamètres différents, alors que deux types de capteurs en mode shunt ont présenté des résultats incohérents. Ces données révèlent que la sortie des capteurs en mode shunt est fonction de la surface de charge et de la force appliquée.

Bien que FlexiForce se soit imposé comme la meilleure solution dans ces tests, chaque application a ses propres défis et peut produire des résultats différents. Qu'il s'agisse d'un capteur standard ou d'une solution personnalisée, notre équipe est à votre disposition pour trouver la solution FlexiForce qui répondra à vos besoins.

Références

All testing comparing Flexiforce and Interlink FSR sensors was done by 3rd parties documented as follows:

1 Sadun, A.S., et. al. "Force Sensing Resistor (FSR): A Brief Overview and the Low Cost Sensor for Active Compliance Control." (2016) Faculty of Engineering Technology, Universiti Tun Hussein Onn Malaysia, 86400 Parit Raja, Batu Pahat, Johor, Malaysia

2 Vecchi, F. et. al. "Experimental Evaluation of Two Commercial Force Sensors for Applications in Biomechanics and Motor Control." Advanced Robotics Technology and Systems Laboratory. Scuola Superiore di Sant'Anna via Carducci 40, 56127 Pisa, Italy.

3 Benbourenane, I. "Design of Nasal Endoscopy Simulator with Force Feedback" (2014) Human Movement and Balance Lab of the University of Pittsburgh.)

Publié dans: Capteurs tactiles piézorésistifs